JPS63259585A - 定着温度制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は定着温度制御に関し、特に多数の転写紙サイズ
の一つを任意に選択可能として記録を行う複写機等の記
録装置に好適な定着温度制御方式％式％） 複写機、レーザプリンタ、印刷機、ファクシミリ等の各
種の記録装置に適用し得る定着装置は、内部に加熱手段
としてのヒータを有する定着ローラと、この定着ローラ
との間に転写紙を圧着通過させる加圧ローラから成る一
対のローラ機構を備えている。

複写機等の記録装置（以下、複写機等と言う）は高速化
の傾向にあり、そのため定着部における転写紙の定着に
必要な熱量（電力）は増大している。一方、複写機等の
一般家庭への進出に伴って、該複写機等の電力を家庭用
電力（例えば、１．５ＫＷ程度）でまかなえるようにす
る省電力化も図られ、かつ複写の高速化のため、定着ロ
ーラのヒータの電力を大きくし、定着ローラの温度を予
めかなり高くしておけば、高速連続複写時の定着ローラ
の温度下降カーブはそれだけなだらかなものとなり、多
数枚の連続複写を行うことが出来る。

そして、定着ローラの温度が所定の定着性を保証するた
めの温度（以下、定着性保証温度と言う）限界に達した
ときには、複写動作を中止させて、該定着性保証温度が
その限界（定着性保証温度下限温度）をクリアしたとき
再び複写動作を開始させる様な制御を行うものも出現し
てきり。

上記した定着性保証温度の設定は、（１）決められた転
写紙、（ｉｉ　）決められた原稿濃度、（ｉｉｉ　）決
められた定着性判定法、で所定の定着性が得られる定着
ローラ温度として定義するごとができる。

上記した（ｉ）の決められた転写紙（以下、用紙と言う
）とは、用紙の種類のことであり、用紙のサイズではな
い。

用紙のサイズに着目すると、定着ローラの幅寸法との関
係で定着性保証温度は違ってくる。しかし、一般には、
その差は小さいものなので、従来では用紙のサイズと無
関係に設定されていた。

また、定着ローラには上記ヒータが複数本、例えば２本
組込まれており、通常に定着ローラの手前から奥に亘っ
て温度分布が均一になるように加熱しているが、使用用
紙の頻度（通常は小サイズの用紙の使用頻度が高い）を
考慮し、電力の効率的利用のために定着ローラの手前側
（用紙の通過基準側）で高く、奥側（大サイズの用紙の
通過に寄与する側）を低く設定する温度勾配をつけた加
熱を行うものが現われている。

以下、定着ローラの温度（ヒータの発熱量）と用紙のサ
イズ及び定着性保証温度との関係について説明する。

第３図は温度勾配をつけないヒータを用いた場合の複写
機等の動作時における該ヒータの発熱量を示す発熱分布
図であって、定着ローラは用紙のサイズ＜Ａ３．Ｂ４．
Ａ４）の違いに対して均一に加熱されていることを示し
ている。

第４図は温度勾配をつけないヒータを用いた場合の用紙
サイズと定着性保証温度の関係図であって、例示した用
紙サイズＡ４．Ｂ４．Ａ３についてみてもそれぞれに対
する定着性保証温度Ｔｅ１Ｔ、、Ｔ、の差は非常に小さ
い。

それ故、普通の複写機等では、その定着性保証温度を最
大用紙サイズ（図ではＡ３）に対する値Ｔ、とじて設定
し、この温度ですべての用紙サイズに対して定着性を保
証しているのが一般的である。

一方、前記したように、省電力化のために定着ローラの
加熱ヒータに温度勾配をつけた場合には以下に説明する
様な問題が生じる。

第５図は温度勾配をつけたヒータを用いた場合の複写機
等の動作時における該ヒータの発熱量を示す発熱分布図
であって、頻度の高いＡ４サイズの用紙以下の用紙サイ
ズに対応する部分については発熱量はほぼ一様にし、そ
れ以上の用紙サイズについて（図ではＢ４．Ａ３）発熱
量を漸減させた分布としたものを示している。

第６図は第５図のように温度勾配をつけたヒータを用い
た場合の用紙サイズと定着性保証温度の関係図であって
、例示した用紙サイズＡ４．Ｂ４゜Ａ３についてみると
、それらの定着性保証温度Ｔ３”。

Ｔ２°ｌ　Ｔｌ”はかなり異なったものとなる。この具
体的な差は、条件によって違うが、例えばある機種では
、Ａ３サイズとＡ４サイズとで１５＠Ｃ以上の差がある
。

この様に温度勾配をつけたヒータを用いた複写機等にお
いて、すべての用紙サイズについて定着性を保証するた
めに定着ローラの温度を、最も高い温度ＴＩ’に定着性
保証温度を合わせると、その温度Ｔ、”以下の温度でも
十分に定着される他のサイズ（図示の例ではＡ４．８４
）を用いた複写を行う際に、定着ローラの温度が定着性
保証温度ＴＩ’になると複写動作を中断してしまい、稼
動効率が悪いという問題が起る。

第７図は第５図に示す温度勾配をつけたヒータを用いた
場合における連続複写時の用紙サイズの違いによる定着
ローラの温度分布図であって、（ａ）は小サイズ（Ａ４
）の用紙、（ｂ）は大サイズ（Ａ３）の用紙を用いた場
合の各温度分布を示す。

同図（ａ）のように、小サイズ（Ａ４）の用紙について
は、前記第５図に示したように、Ａ４サイズに対応する
定着ローラの領域はヒータの発熱量が一様であるため、
連続複写を行っても温度検知部の温度に比べて大幅に低
下することはない。

しかし、同図（ｂ）のように、大サイズ（Ａ３）の場合
は、Ａ４サイズに対応する定着ローラの領域を越えた領
域は、前記第５図に示したように、ヒータの発熱量が小
さいので、複写ごとに熱が奪われ、温度検知部の温度に
比べて、当該領域の温度は複写が連続する程低くなって
、定着性が悪くなってしまう。

第８図は第７図（ｂ）に示した事情をさらに説明する定
着ローラの温度分布図であって、（ａ）はＡ３サイズの
用紙を用いた連続複写時の第１枚目の定着における定着
ローラの温度分布、（ｂ）は第１００枚目の定着におけ
る定着ローラの温度分布を示す。これからも明らかなよ
うに、連続複写の枚数が増すに従って、前記第５図に示
した勾配領域の温度は低下して行き、この領域に対応す
る用紙の定着性は悪くなって行く。

以上のように、定着性保証温度を用紙のサイズにかかわ
らずに一定とするものでは、所定の定着性を保証する温
度は用紙のサイズによって異なる為、通常は当該装置に
用いられる用紙に対応する最も高い定着性保証温度に設
定する。そうすると、上記定着性保証温度に対応するサ
イズの用紙以外のサイズの用紙については、定着性に余
裕があっても、当該装置の複写動作の中断、あるいは複
写スピードのダウンを行う制御をする等がなされ、極め
て効率の悪いものとなる。

また、定着ローラの何ケ所かで該ローラの温度を測定し
、いずれかの点の温度が当該用紙サイズに対応する定着
性保証温度限界以下となったときに、複写動作の中断を
行うように制御することも考えられるが、温度検知手段
を複数個設けるとなると、装置のコストアップとなって
しまうという欠点がある。

（目的） 本発明は上記従来技術の問題を解決し、どのようなサイ
ズの用紙についてもそれらの定着性保証温度を確保し、
省電力化を図りつつも効率のよい複写機等を提供するこ
とを目的とする。

（実施例） 本発明は、上記目的を達成するために、定着性保証温度
が用紙のサイズによって異なることに着目し、用紙のサ
イズごとに該定着性保証温度を設定するよう制御するこ
とを特徴とする。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明による定着温度制御方式を適用する記録
装置の要部構成図であって、１は定着ローラ、２は加圧
ローラ、３，４はヒータ、５は定着入口ガイド板、６は
クリーニングローラ、７はオイルサンプ、８はメータリ
ングブレード、９はオイル塗布フェルト、ｌＯはクリー
ニングブレード、１）は断熱カバー、１２は温度ヒユー
ズ、１３はサーミスタ、１４はハクリ爪、１５は加圧爪
、１６は加圧アーム、１７はオイルパン、１８は加圧カ
ム、１９は定着搬送コロである。

同図において、定着ローラ１の内部には、その長手方向
に手前から奥に延びるヒータ３．４が設けられており、
定着ローラを加熱している。

また、温度検知手段としてサーミスタ１３が定着ローラ
１の近傍に設けられており、定着ローラ１の温度を検出
している。

定着すべき用紙は、定着入口ガイド板５を通って定着ロ
ーラ１と加圧ローラ１６との間に回転挟持されて、両ロ
ーラの圧着力と定着ローラからの熱により、定着処理さ
れて定着搬送コロ１９側に取り出される。

第１図において、定着ローラｌの温度は、用紙のサイズ
に応じて、例えば前記第６図に示したようにＡ３サイズ
についてはＴＩ’、Ｂ４サイズについてはＴ２゛、Ａ３
サイズについてはＴ、゛にそれぞれの定着性保証温度に
設定される。

用紙のサイズは複写機等本体装置の給紙手段で検知でき
るので、その用紙サイズの検知信号で上記各サイズ対応
の定着性保証温度に、定着ローラの温度を制御する。

なお、すべてのサイズに対してそれぞれの定着性保証温
度を設定することに替えて、Ａ３サイズの用紙について
はＴＩ’、Ｂ４サイズ以下の用紙についてはＴ２”に設
定してもよい。

第２図は本発明の詳細な説明する流れ図であって、（ａ
）は複写機等の装置の全体動作を概略説明する流れ図、
（ｂ）は定着性保証温度設定動作を説明する流れ図であ
る。

同図（ａ）において、複写機等のメインスイッチが投入
されると、装置のイニシャライズが行われる（ステップ
（１））。次に、定着性保証温度の値が設定され、（ス
テップ（２））、定Ｍ温度の制御（ステップ（３））、
給紙側？ＩＩ（ステップ（４１）、スキャナコントロー
ル（ステップ（５））、表示制御（ステップ（６））、
−・−・−等々の各制御がなされて複写動作を実行する
。

同図（ｂ）は用紙のサイズがＡ３の場合は定着性保証温
度を前記第６図におけるＴ１′、それ以外のサイズにつ
いては同じりＴ２゛としたときの動作流れ図であって、
複写装置等の給紙手段によって検知した用紙のサイズが
Ａ３の時は定着性保証温度をＴＩ’に設定しくステップ
（２０）、（２１））　、用紙のサイズがＡ３以外のと
きは定着性保証温度をＴ２１に設定する（ステップ（２
０）　、　（２２）　）。

このようにして、用紙のサイズに適合した定着性保証温
度を設定できるので、特に定着ローラの温度分布に勾配
をつけて高速化した複写機等において、その稼動効率を
間欠することができる。

（効果） 以上説明したように、本発明によれば、定着ローラが設
定した定着性保証温度の限界値を下回ったことによって
生じる動作中断等による稼動効率低下という従来技術の
問題を除（ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による定着温度制御方式を適用する記録
装置の要部構成図、第２図は本発明の詳細な説明する流
れ図、第３図は温度勾配をっけないヒータを用いた場合
の発熱量を示す発熱分布図、第４図は温度勾配をつけな
いヒータを用いた場合の用紙サイズと定着性保証温度の
関係図、第５図は温度勾配をつけたヒータを用いた場合
の発熱量を示す発熱分布図、第６図は温度勾配をつけた
ヒータを用いた場合の用紙サイズと定着性保証温度の関
係図、第７図は温度勾配をつけたヒータを用い連続複写
時の用紙サイズの違いによる定着ローラの温度分布図、
第８図は第７図に示した事情をさらに説明する定着ロー
ラの温度分布図である。 １−−−−−−一定着ローラ、２−・−加圧ローラ、３
．４−−−−・−ヒータ、１３−　・・−・サーミスタ
。 第　１　図 第２図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂｌ第３
図 莞４図 一サイズ 第５図 遮６図 一サイズ 妨７図 定看ローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録紙上に像を加熱定着させるため該記録紙を挟
   持搬送する定着ローラと、該定着ローラを加熱する加熱
   手段と、前記定着ローラの表面温度を検知制御する温度
   検知手段とを備え、多数の転写紙サイズを任意に選択可
   能とした記録装置の定着温度制御方式において、給紙さ
   れる転写紙のサイズを検知する転写紙サイズ検知手段を
   設け、該転写紙サイズ検知手段の出力により、前記定着
   ローラ温度を上記転写紙サイズに適応した定着性保証温
   度に設定する様にしたことを特徴とする定着温度制御方
   式。
2. （２）前記転写紙サイズが所定サイズ以上である場合の
   定着性保証温度を第１の温度に、また所定サイズより小
   である場合の定着性保証温度を第２の温度に、かつ第１
   の温度を第２の温度より高く設定したことを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の定着温度制御方式。
3. （３）前記加熱手段が前記定着ローラの幅方向に温度勾
   配を持つようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の定着温度制御方式。